Аммиак смесь с водородом для его синтеза

При получении газа для синтеза аммиака (смеси водорода и азота) кислород подается на вторичный риформинг в составе воздуха. В производстве синтез-газа (смеси водорода и двуокиси углерода), используемого при получении метанола, во вторичный риформинг подают смесь кислорода и рециркулирующей двуокиси углерода. Но возможно проведение этих процессов в двух аппаратах, совмещенных друг с другом следующим образом. Вертикально расположенные трубы аппарата первичной конверсии непосредственно вводятся в верхнюю часть шахтного реактора вторичной конверсии (концы труб размещены над слоем катализатора). При необходимости обогащения продуцируемого газа азотом в шахтный аппарат вводят горячие дымовые газы, получаемые в горелках, размещенных в той же камере, где находятся реакционные трубы. Обычно с этой же целью в поток горячего газа первичной конверсии подмешивается воздух и такую смесь направляют на вторичную конверсию. [c.35]

На рис. 23,а показана технологическая схема синтеза аммиака. Азотоводородную смесь получают частичным окислением тяжелого топлива с использованием кислорода высокой чистоты. Сырой газ подвергают мокрой очистке для удаления сероводорода, образовавшегося из серы, которая была в топливе, и направляют в секцию каталитической конверсии окиси углерода. Последняя взаимодействует с водяным паром, образуя дополнительное количество водорода и двуокиси углерода. Двуокись углерода удаляют абсорбцией, после чего проводится доочистка от следов СО. Получаемый газ представляет собой водород высокой чистоты, который затем сжимают, смешивают с азотом и направляют в реакторы синтеза аммиака. Водород получают паровой конверсией природного газа (рис. 23, б) посредством следующих технологических операций сероочистки исходного газа, первичной (водяным паром) и вторичной (воздухом и водяным паром) конверсии метана, конверсии окиси углерода, очистки от СО., и следов СО. Полученную в результате смесь водорода с азотом (из [c.108]

Смесь водорода и окиси углерода с установки окислительного пиролиза поступает на установку конверсии окиси углерода с водяным паром. Углекислота отмывается водой и содой. Окончательная очистка водорода осуществляется промывкой его жидким азотом. Азото-водородная смесь поступает на синтез аммиака, который перерабатывается далее в удобрения. [c.163]

После удаления примесей газ представляет собой азотоводород-иую смесь для синтеза аммиака или водород —в том случае, если конверсия метана проводилась в отсутствие воздуха. [c.76]

В общих чертах процессы синтеза аммиака проводят следующим образом. Очищенную смесь водорода и азота (Иг N2 = 3 1) компримируют до рабочего давления, смешивают с рециркулирующим в системе обратным газом, пропускают через масляные фильтры и охлаждают, чтобы сконденсировать остаточное количество аммиака, присутствовавшего в обратном [c.52]

Поэтому предъявляемое к эксперименту требование состоит в том, что необходимо одновременно определить скорость реакции синтеза аммиака и скорости обеих реакций обмена. С этой целью очищенный исходный син-тез-газ (смесь 3 частей водорода и 1 части азота) доводится примерно до состояния равновесия путем пропускания его через содержащий катализатор реактор при температуре более высокой, чем та, при которой изучается реакция синтеза аммиака. После этого стехиометрическая смесь водорода с азотом, обогащенным изотопом, вводится в исходный синтез-газ, находящийся теперь в состоянии, близком к химическому равновесию, но далеком от изотопного равновесия. Далее эта смесь пропускается сначала через реактор, содержащий небольшое количество катализатора (причем определяются скорость синтеза и скорость первой реакции обмена), а затем — через реактор, содержащий гораздо большее количество катализаторов, благодаря чему оказывается возможным определить скорость более медленной второй реакции обмена. Скорость химической реакции определяется путем химической оценки количества аммиака, содержащегося в газе, отходящем из первого реактора, тогда как скорости обеих реакций обмена определяются с помощью масс-спектрометрического анализа газа, отходящего из каждого реактора. В результате проведения таких экспериментов Марс и сотр. [146] установили, что стехиометрическое число равно единице, и тем самым подтвердили высказанное ранее мнение, что хемосорбция азота является скорость-определяющей стадией реакции синтеза аммиака. [c.365]

Так как индивидуальные катализаторы требуют совершенно различных режимов восстановления, то невозможно дать единой прописи проведения этого процесса. Медные катализаторы восстанавливают при 180—200°, никелевые при 250—300°, кобальтовые при 400° и т. д. Однако в отдельных случаях, например для синтеза бензина из водяного газа, КЧ-контакты восстанавливают при 4.у0—500°. Восстановление проводят чаще всего чистым водородом, но иногда применяют для этой цели водяной газ, азото-во-дородную смесь, чистую окись углерода, пары метанола или этанола, смесь водорода с аммиаком и др. [c.52]

При синтезе аммиака смесь азота и водорода заданного состава пропускается над катализатором, ускоряющим достижение равновесия. Это равновесие характеризуется определенным составом газовой смеси, который зависит от температуры и давления. [c.48]

Во многих случаях в промышленной практике для ускорения достижения равновесия применяют катализаторы. Так, при синтезе аммиака смесь азота и водорода в определенном соотношении пропускают над катализатором. При этом устанавливается равновесие, характеризуемое определенным составом газовой смеси N2—Нг—NH3, который зависит от температуры, давления и исходных концентраций реагирующих веществ. Следует, однако, иметь в виду, что состояние равновесия при данных условиях не зависит от присутствия катализатора. Если бы это было не так, то могло бы существовать два разных состояния равновесия — с катализатором и без него при одних и тех же значениях всех термодинамических параметров. Это противоречило бы второму закону термодинамики. [c.62]

Аммиак получают прямым синтезом из составляющих его элементарных веществ для этого смесь азота и водорода в соотношении N2 Нг = 1 3 (азотоводородная смесь) пропускают через ка-тализатор. Реакция синтеза аммиака [c.258]

Большинство процессов, в которых используются водород или смесь водорода с окисью углерода или с азотом (гидроочистка нефтяных продуктов, синтез спиртов и моторного топлива, синтез аммиака), осуществляется в промышленности при повышенном давлении. Так как реакции конверсии метана протекают с увеличением объема газа в 2—4 раза, то, проводя их при повышенном давлении, можно значительно сократить расход энергии на компримирование газа. [c.138]

Частичное окисление метана или каталитическая реакция с водой при высоких температурах позволяет получать из метана, кроме тепла, ряд очень важных продуктов водород, используемый для производства аммиака смесь окиси углерода и водорода, используемую для синтеза метилового спирта и оксоспиртов (разд. 15.6) ацетилен (разд. 8.5), служащий исходным веществом для получения многих органических соединений. [c.42]

Эти тугоплавкие металлы с незначительным давлением пара и высокой механической прочностью при небольшом коэффициенте термического расширения находят разнообразное применение в качестве материалов для изготовления сосудов и нагревательных элементов. Из этих металлов производятся готовые изделия, а также фольга, трубки, проволока и т. д. Нагревание этих материалов до температуры выше 500 °С может производиться лишь в атмосфере защитного газа или в вакууме. Для молибдена и вольфрама защитным газом, кроме инертных, может быть водород или смесь водорода и азота (газ для синтеза аммиака), а для ниобия и тантала — только инертные газы. Тантал весьма устойчив к действию хлороводорода, а молибден даже при нагревании не разрушается в контакте с щелочными, щелочноземельными и земельными металлами. Для механической обработки очень твердого вольфрама необходим специальный инструмент. [c.35]

В условиях синтеза аммиака азото-водородо-аммиачная смесь более опасна для стали, чем чистый водород. В этом случае кроме всех видов водородной коррозии может происходить азотирование стали. [c.167]

Конверсия углеводородов является основным способом получения водорода и синтез-газа, применяемых в производстве аммиака, метанола и моторных топлив. В основе этого процесса лежат реакции взаимодействия углеводородов с водяным паром, двуокисью углерода и кислородом. Получаемый в процессе конвертированный газ представляет собой смесь водорода, окиси и двуокиси углерода и метана. [c.5]

Реакция (а) имеет различные технические применения. Равновесие водяного пара по (а) с добавкой не участвующего в реакции азота создается при газификации угля. Через раскаленный уголь продувают последовательно воздух и водяной пар. Вследствие высокой температуры часть двуокиси угле -рода диссоциирует, но вместе с тем происходит и догорание окиси углерод а в двуокись углерода. В то же время окись углерод а образуется и вследствие неполного сгорания углерода по реакции (б), в которой одновременно от распада водяного пара образуется водород. В зависимости от цели конверсии (т. е. переработки газов для изменения их состава) стремятся обогатить равновесную смесь водородом или окисью углерода. Очистку от СОз производят поглощением водой или щелочными растворами под давлением. Смесь СО -f На является сырьем для синтеза спиртов, бензина и т. д. Избыток водяного пара используется при подготовке смеси водорода с азотом воздуха для синтеза аммиака. Эффективность действия избытка массы водяного пара возрастает при понижении температуры, когда константа равновесия превышает единицу. Вычисление, аналогичное выполненному выше, показывает, что при Кр — 1,375 (Г 1000° К) десятикратный избыток водяного пара обеспечивает полноту реакции 97%. При высоких температурах эффективность действия избытка массы одного из исходных веществ становится меньше при Кр ж 0,5 Т ж 1350° К) полнота реакции для того же значения у = 10 составляет 84%. [c.327]

Если при газификации применять смесь водяного пара с воздухом, обогащенным кислородом, то можно получить газ, содержащий водород, окись углерода и азот в различных соотношениях. Эти газы служат сырьем химической промышленности. В частности, при концентрации кислорода в воздухе 45— 50% образуется газ, который при последующей конверсии окиси углерода (см. стр. 230) дает азото-водородную смесь для синтеза аммиака. [c.452]

Очищенный синтез-газ из секции метанирования представляет собой смесь водорода и азота в соотношении 3 1, содержащую около 1% инертных примесей метана и аргона. Газ сжимают до давления синтеза аммиака, т. е. до 350 ат изб. [c.19]

При комбинировании нефтеперерабатывающего завода с заводом синтетического аммиака может оказаться целесообразным сооружение общей установки кислородной конверсии углеводородных газов с тем, чтобы из одной части конвертированного газа получать технический водород для нужд нефтеперерабатывающего завода, а из другой — азотоводородную смесь для синтеза аммиака. [c.187]

Из сказанного следует, что в условиях синтеза аммиака азото водородо-аммиачная смесь более опасна для стали, чем чистый водород, так как кроме всех видов водородной коррозии может происходить также абсорбция атомарного азота и интенсивное азотирование стали. Достаточно стойкие к воздействию водорода стали могут подвергаться кор-розии азото-водородо-аммиачной смесью. Стали же, стойкие в этой смеси, стойки и по отношению к водороду. [c.61]

Водород (азотоводородную смесь для синтеза аммиака) из коксового газа можно получать двумя принципиально различными способами низкотемпературным разделением коксового газа и конверсией содержащегося в газе метана (стр. 172 сл.). [c.224]

Состав коксового газа предопределяет возможность широкого использования его для многочисленных химических синтезов. Основной его компонент — водород — ценное сырье для синтеза аммиака, метанола и для гидрирования. Непредельные углеводороды, основной компонент которых — этилен, служат источником получения этилового спирта и ценного растворителя — дихлорэтана. Окись углерода можно использовать для различных синтезов, в частности, в производстве синтетических спиртов. Даже азот, содержащийся в коксовом газе — полезный компонент из него можно готовить азотно-водородную смесь для синтеза аммиака. [c.105]

За протеканием реакции в данном случае удобно следить, измеряя мольную долю к аммиака в равновесной смеси. Если при синтезе аммиака берется стехиометрическая смесь водорода и азота, то мольные доли Нг и N2 имеют значения, написанные под уравнением реакции [c.265]

За протеканием реакции в данном случае удобно следить, измеряя мольную долю X аммиака в равновесной смеси. Если при синтезе аммиака берется стехпометрическая смесь водорода и [c.279]

В настоящее время из природного газа получакрт азотоводородную смесь для синтеза аммиака и так называемый синтез-газ (водород и окись углерода), используемый для синтеза метанола, а также различных альдегидов и кетонов методом оксосинтеза. [c.330]

Синтез-газ, используемый для получения метанола и для оксосинтеза, представляет собой смесь водорода и окиси углерода, Производство синтез-газа является также промежуточной стадией процесса получения водорода. Синтез-газ можно получить некаталитически, в частности при взаимодействии кислорода и водяного пара с углем, коксом или жидкими углеводородами. Мы рассмотрим только каталитические процессы. К ним близки также процессы получения газов для синтеза аммиака и процессы получения восстановительных газов (защитных атмосфер) для металлургии. [c.159]

Для получения альдегидов из фенолов и их эфиров используется видоизмененный меюд, заключающийся в том, чго вместо смеси окиси углерода с хлористым водородом применяется смесь безводной синильной кислоты и хлористого водорода (синтез Гаттермана—Коха). Эта смесь реагирует как (неизвестный) иминохлорнд муравьиной кислоты и образует с фенолом или эфиром фенола альдимин (альдегндимин) такие альдимины обычно уже ири действии кипящей воды гидролизуются до альдегида и аммиака [c.628]

При желании получить смесь газов в стальных баллонах (например, когда вводят в один и тот же баллон сначала азот под давлением 30 бар, а затем из другого баллона водород до достижения общего давления 120 бар, чтобы получить готовую смесь для синтеза аммиака) необходимо учитывать, что газы при столь высоких давлениях обладают значительной вязкостью, затрудняющей полное перемешивание их друг с другом даже в течение многих суток. Поэтому необходимо позаботиться о перемешивании газа за счет конвекции путем нагревания части баллона, например нижней части баллона, поставленного наклонно горлом вниз, настольной 60-ваттиой [c.119]

Одним из первых в 1953 г. провел опыты по абиогенному синтезу биохимически важных соединений С. Миллер (S. Miller). Через газовую смесь, содержащую метан, аммиак, молекулярный водород и пары воды, т. е. имитирующую атмосферный состав первобытной Земли, он пропускал электрические разряды, а затем анализировал образующиеся продукты реакции. [c.191]

Путем частичного сжигания метана или упомянутых выше реакций метана с кислородом, водяным паром и СО при помощ,и несколько модифицированного способа также можно получать исходную газовую смесь для синтеза аммиака. Метан частично конвертируется водяным паром при температуре 700—800° над никелевыми катализаторами затем происходит процесс частичного сжигания с воздухом, причем азот подводится в количестве, требуемом в дальнейшем для синтеза аммиака. При сжигании температура газов вновь повышается, так что остаточный метан можно дополнительно конвертировать с водяным паром. В конечном итоге получают газ, состоящий в основном из азота, водорода и окиси углерода. Последнюю обычным способом конвертируют водяным паром над железными катализаторами в СОо и Нг- Для дальнейшей переработки и очистки газов применяют обычные классические способы 118]. В США за период 1926—1954 гг. построено 27 заводов синтеза аммиака производительностью около 8000 т1сутки ЫН , работающих по описанному способу [19]. [c.341]

Синтез аммиака. Азото-водородиая смесь вводится в трубчатый реактор высо той 60 м, изготовленный из стали, стойкой по отношению к водороду под давлением, В реакторе имеется много слоев катализатора (FeO + FejOa KiO -I- AUOj). Процесс осуществляется при 25—35 МПа (250—350 атм) и 450—SSO С. Температура разогревающейся реакционной смеси поддерживается на оптимальном уровне путем ввода холодных порций азото-водородпой смеси. [c.342]

Еще один способ регенерации аммиака из хлористого аммония в содовом производстве с получением при этом хлористого водорода заключается в следующем . Сухой хлористый аммоний разлагают при 335—350° и полученную смесь газов NH3 и НС1 пропускают через нагретый до 500° платиновый или железоокисный катализатор для разложения аммиака на водород и азот. После отмывки следов аммиака фосфорной кислотой из газовой смеси выделяют НС1 сжижением его под давлением 200 ат, а оставшуюся азото-водородную смесь очищают от следов НС1 окисью кальция и направляют на синтез аммиака. В результате этого кругового процесса для производства соды требуются только Na l и СО2 и не образуется никаких отбросов на 1 г соды получается 0,7 г НС1 [c.389]

Синтез-газом называют смесь водорода и окиси углерода, которую используют для синтеза аммиака, метанола, ок-сопродуктов и т. От соотно- [c.70]

Пример 10. Газовая смесь для синтеза аммиака состоит из азота и водорода. Найти соотношение Нг к N2, при котором скорость реакции 3H2 + N2 2NH3 будет максимальной. [c.118]

Схема такой установки с предварительной очисткой азотоводородной смеси от вредных примесей (с предварительным контактированием) изображена на рис. 89. Свежая азото-водородная смесь, поступающая в цех синтеза аммиака, содержит от 0,003 до 0,3 % СО. Сжатая в компрессоре 1 газовая смесь, пройдя маслоотделитель 2 и фильтр 3, поступает в теплообменник 4, в котором нагревается отходящими из колонны предварительной очистки 6 газами до 150°. Далее газ проходит паровой подогреватель 5, где дополнительно подогревается паром (16 ат) до 190—200°, а затем поступает в колонну предварительной очистки 6, в которой нагревается до 450°. При этой температуре, указанном давлении и объемной скорости 30 ООО газ в колонне очищается от СО и СОг примерно на 85—95%. По выходе из колонны 6 газ с температурой около 300° проходит теплообменник 4 (по трубкам), затем водяной холодильник 7 и водоотделитель 8, после чего очищенная азото-водородная смесь через дополнительный фильтр 9 поступает в инжектор /6>, смешивается с циркуляционным газом и далее поступает в колонну синтеза И, где при давлении 750—775 ат и температуре 500—530° в присутствии катализатора часть азота и водорода (до 20%) реагирует с образованием аммиака. Из колонны синтеза газовую смесь с температурой 220—230° направляют в водяной трубчатый холодильник 12. Благодаря высокому давлению и охлаждению газообразный аммиак сжижается и далее поступает в сепаратор 13 для отделения от непрореагировавшей газовой смеси. Из сепаратора 13 жидкий аммиак периодически передавливают в сборник 14, из которого его направляют в хранилище жидкого аммиака. [c.226]

Поэтому пребывание газа в зоне высоких температур должно быть весьма кратковременным (тысячные доли секунды), после чего газ необходимо очень быстро охладить (закалка). При электропиролизе природный газ нагревают пламенем электрической дуги в специальной печи. Целесообразно для уменьшения расхода электрической энергии газ предварительно нагревать до 600—800° С. Прошедший через печь газ охлаждается вбрызгиванием воды затем из него в циклонах и промывкой удаляют сажу, а после сжатия в компрессоре до 10 ат извлекают диметилформамидом ацетилен, который выделяется снова из раствора при снижении давления и нагревании. Остальную часть газа — смесь водорода с непрореагировавшим метаном — можно перерабатывать методом глубокого охлаждения(см. часть Х1П, 2) в азотоводородную смесь для синтеза аммиака. На 1 т ацетилена расходуется 4500 нм природного газа и 10 500 квт-ч электроэнергии, но при этом дополнительно получается до 100 кг сажи. [c.275]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология